Elastomerbasierte Granulate drucken

Die auf Kunststoffe für Sport- und Freizeitbeläge spezialisierte Melos GmbH hat einen Druckkopf entwickelt, der die Pastenverdruckung unterschiedlichster Materialien erlaubt und sich gut für die Herstellung großvoluminger Bauteile eignet.

Der von Melos entwickelte, neue Druckkopf vereint unterschiedliche Methoden der Additiven Fertigung, orientiert sich aber sehr stark an dem FFF-Verfahren (Fused Filament Fabrication). Zum Druck wird das elastomerbasierte Granulat mit einem speziellen Bindemittel zu einer hochviskosen Paste aufbereitet. Je nach Anforderung kann die Granulatstruktur variieren. Granulatgröße, Form und Größenverteilung des Feststoffes beeinflussen den Druckprozess und müssen aufeinander abgestimmt sein. Der Düsendurchmesser des Druckkopfes und weitere Prozessparameter können entsprechend eingestellt werden. Die Bandbreite erlaubt eine deutliche höhere Druckeffizienz von großvolumigen Bauteilen.

Melos Geschäftsführer Jörg Siekmann: „Wir sind fasziniert von den Möglichkeiten und sehen großes Potential in der dreidimensionalen Gestaltung von Spielplatzflächen weltweit. Wir stehen erst am Anfang und wollen weitere Materialien qualifizieren und die Entwicklung nachhaltig vorantreiben. Weitere Anwendungsbereiche sollen hinzukommen, wir sind offen für neue Aufgaben.“

Die Entwicklung der richtigen Rezeptur aus Feststoff und Flüssigkomponenten ist der Schlüssel für eine erfolgreiche Verarbeitung. Hier zeigt sich, dass jahrzehntelange Erfahrung im Bereich der Compoundierung von Kunststoffen und die spätere Granulierung die Entwicklung der richtigen Rezeptur beschleunigt hat.

Zur schnellen Aushärtung kommt eine spezielle Chemie mit Reaktionsbeschleuniger zum Einsatz. Hier mussten erst Lösungen gefunden werden, die eine sichere Fließfähigkeit der Paste bis zur Druckdüse sicherstellt, wobei die Paste weder aushärten, noch eine zu hohe Viskosität erreichen darf. Auf der anderen Seite muss die Paste nach dem Austritt aus der Düse sofort aushärten und dimensionsstabil werden.

Die maximale Druckleistung des Prototypen beträgt derzeit 25 l/h und hängt von Düsendurchmesser, Druckmaterial und geforderter Qualität ab. Wie Melos betont, erlaubt das Verfahren eine effiziente Herstellung von größeren Volumenkörpern. Der Zielmarkt liegt bei Baukörpern von vorzugsweise mehr als 1 m³ Volumen. Anwendungsbereiche sind in erster Linie Spielplatzfiguren oder der Formenbau, um schwierige Geometrien entsprechend einfach abzubilden. Möglich ist auch eine spanende Bearbeitung. Dazu wird der Druckkopf gegen eine Frässpindel ausgetauscht. Die Möglichkeiten sind vielfältig und eröffnen neue Maßstäbe und Optionen in der Additiven Fertigung.

gk